JP2018050989A - リハビリテーション支援装置 - Google Patents
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Abstract
Description
以下、図を参照して本発明の第1実施形態について説明する。
図1は、第1実施形態のリハビリテーション支援装置1の構成を示す斜視図である。リハビリテーション支援装置1は、リハビリテーションの対象者(図1では図示略。以下、対象者EPと記載する。)に対して、リハビリテーションの実施を支援する装置である。リハビリテーション支援装置1は、センサ部100、投射部200、制御装置300、駆動部400及び車輪500を備える。
センサ部100は、例えば、画像センサ、赤外線センサ、レーザセンサ、サーモセンサなど、対象者EPにマーカを装着することなく対象者EPの動きが検出できるセンサである。本実施形態では、このようなセンサの例として、センサ部100に、距離センサと画像センサを組み込んだKinect(登録商標)を用いた場合を例に説明を行う。
センサ部100は、例えば、画像センサ(不図示)を備える。前記画像センサは、(1)自らの正面方向を撮像し、連続した複数枚の2次元画像(フレーム画像)を取得する動画カメラとしての機能と、(2)センサ部100から、前記2次元画像(フレーム画像)内の各位置に対応する実際の位置までの距離の情報(距離情報を表示した画像)を取得する距離センサ(デプスセンサ)としての機能と、を有している。前記距離センサが有する機能により、対象者EPを撮像した画像と、当該画像に撮像された対象者EPの3次元空間における座標情報である三次元座標情報とを取得する。センサ部100が検出する3次元空間とは、図1に示すXYZ直交座標系によって示される空間である。Y軸は、対象者EPが歩行する進行方向を示し、X軸は、対象者EPの進行方向に直交する方向を示す。また、Z軸は、リハビリテーション支援装置1が配置されるフロアFLからの高さ、すなわち鉛直方向を示す。
センサ部100は、検出した結果を示す空間位置情報を制御装置300に出力する。空間位置情報とは、センサ部100の検出対象における対象者EPの空間位置を示す情報である。
また、リハビリテーション支援装置1は、既知の方法によって当該リハビリテーション支援装置1の周囲を監視し、衝突を防止するように移動する構成を有していてもよい。例えば、リハビリテーション支援装置1は、センサ部100又は他のセンサによって当該リハビリテーション支援装置1の周辺を監視し、当該リハビリテーション支援装置1が壁や障害物等に衝突することを防止するように移動する構成を有していてもよい。他のセンサとは、例えば、光学センサ、電磁波センサ及び音波センサ等である。
以下、図2を参照して、対象者EPに対して行われるリハビリテーションが歩行に関するリハビリテーションである場合の、対象者EPに提示されるべき誘導画像GP及び投射画像PPについて説明する。
図2は、第1実施形態の投射画像PP1の一例を示す図である。図2に示す通り、投射画像PP1には、複数の誘導画像GPが含まれる。誘導画像GPとは、対象者EPの動作を誘導する画像である。また、図2に示す通り、この一例では、投射画像PP1には、誘導画像GP1〜誘導画像GP5の5つの誘導画像GPが含まれる。
この一例では、誘導画像GPとは、対象者EPの足を進行方向(この一例では、Y軸の正の方向)に動作させることを誘導する画像である。具体的には、図2に示す通り、誘導画像GPとは、対象者EPの足の動作目標位置を示す足跡の画像である。投射画像PP1には、誘導画像GP1〜誘導画像GP5が所定の間隔で配置される。具体的には、投射画像PP1には、誘導画像GP1〜誘導画像GP5の間隔が所定の歩幅となるように配置される。所定の歩幅とは、歩行のリハビリテーションを行う対象者EPが歩行する際の一般的な歩幅である。
この一例では、リハビリテーション支援装置1が、Y軸の正の方向に移動しつつ、進行方向とは逆の方向(この一例では、Y軸の負の方向)に投射画像PP1を投射する。対象者EPは、リハビリテーション支援装置1が投射する投射画像PP1の正面に正対し、誘導画像GP1に含まれる誘導画像GPを動作目標位置として当該対象者EPの足を移動する動作を行う。これにより、対象者EPは、リハビリテーション支援装置1を追従し、歩行訓練する。この一例では、リハビリテーション支援装置1が投射画像PPによって対象者EPの動作を誘導する方向(この一例では、Y軸の正の方向)と、当該対象者EPの移動方向とが一致する場合について説明する。
図4は、第1実施形態のリハビリテーション支援装置1の機能構成例を示す図である。
図4に示す通り、制御装置300は、入力部31、制御部32、記憶部33、及び出力部34を備える。
入力部31とは、外部からの情報を入力するインタフェースである。例えば、入力部31は、センサ部100から空間位置情報を取得する。
出力部34とは、制御部32によって生成された画像を投射部200に対して出力するインタフェースである。また、出力部34とは、制御部32が示す駆動部400の駆動指示を当該駆動部400に出力するインタフェースである。
プログラム情報記憶部332は、リハビリテーション支援プログラムを記憶する。投射画像情報記憶部333は、投射画像PP及び誘導画像GPを記憶する。
キャリブレーション情報記憶部331は、キャリブレーション情報を記憶する。キャリブレーション情報とは、センサ部100の検出結果を示す座標の座標系と、投射部200が投射する画像面の座標系とを対応付ける情報である。制御装置300におけるキャリブレーションとは、センサ部100による検出範囲800と、投射部200による画像の投射領域900との位置関係を把握し、両者に共通の座標系を設定する処理である。この一例では、図1に示す通り、検出範囲800のある端点と、投射領域900のある端点とが、共通の座標系にキャリブレーション(対応付け)される。ここでは、検出範囲800のある端点と、投射領域900のある端点とが端点901としてキャリブレーション(対応付け)される。この一例では、図1に示す通り、検出範囲800と、投射領域900とが一致する場合について説明する。
投射部200は、キャリブレーション用のマーカ画像を、画像面(画像の投射領域900)の四隅など、複数箇所に投射する。投射部200の座標系における座標は、制御装置300が既知の座標である。
投射部200がマーカ画像を投射することに応じて、センサ部100は、各マーカ画像の位置を、センサ部100の座標系(センサ部100が検出位置を示すのに用いる座標系)における座標にて制御装置300へ出力する。これにより、制御装置300(制御部32)は、各マーカの位置を、センサ部100の座標系における座標、及び、投射部200の座標系における座標の両方で取得する。また、制御装置300(制御部32)は、四隅等に投射されたマーカ画像により、投射部200の座標系における投射領域900の範囲を示す座標を把握する。
制御装置300(制御部32)は、得られた座標に基づいて、センサ部100の座標系を補正するための情報をキャリブレーション情報として取得する。センサ部100が座標系調整機能を有している場合、制御装置300(制御部32)は、この機能を利用してセンサ部100の座標系を投射部200の座標系に合わせるためのキャリブレーション情報を生成する。
また、リハビリテーション支援装置1は、所定のタイミングにキャリブレーションを行い、検出範囲800と、投射領域900とに共通に設定される座標系を更新してもよい。所定のタイミングとは、例えば、リハビリテーションが開始される際や対象者EPが変更される際等である。
図4に戻り、制御部32は、CPUを用いて構成される。制御部32はリハビリテーション支援プログラムを実行することによって、移動制御部321として機能する。
以下、図5を参照し、リハビリテーション支援装置1が備える制御装置300の動作について説明する。
図5は、第1実施形態のリハビリテーション支援装置1の動作の一例を示す流れ図である。
移動制御部321は、リハビリテーション支援装置1の移動を制御する(ステップS110)。また、出力部34は、投射画像情報記憶部333に記憶される投射画像PPを投射部200に出力し、当該投射画像PPを投射部200に投射させる(ステップS120)。制御装置300は、リハビリテーションが終了するまでの間(ステップS130;NO)、ステップS110からステップS120までの処理を繰り返す。制御装置300は、リハビリテーションが終了する場合(ステップS130;YES)、処理を終了する。
以上説明したように、本実施形態のリハビリテーション支援装置1は、投射画像PPに含まれる誘導画像GPによって対象者EPの動作を誘導しつつ、移動する。
これにより、本実施形態のリハビリテーション支援装置1は、当該リハビリテーション支援装置1が停止している場合と比較して、対象者EPに長い距離の歩行を促すことができる。本実施形態のリハビリテーション支援装置1は、対象者EPに歩行環境が変化することに伴い、リハビリテーションの対象者に歩行環境が変化し、日常生活に近い歩行練習を行うことができる。
以下、図を参照して、本発明の第2実施形態について説明する。
図6は、第2実施形態のリハビリテーション支援装置2の概要を示す図である。
図6(a)は、リハビリテーション支援装置2の移動に伴う誘導画像GPの移動の一例を示す図である。図(b)は、リハビリテーション支援装置2の移動に伴う位置の変化を相殺する位置に誘導画像GPが示される一例を示す図である。
図6(a)に示す通り、リハビリテーション支援装置2が移動する場合、当該移動に伴って投射領域900も移動する。したがって、リハビリテーション支援装置2の移動に伴って、投射部200が投射する投射画像PP(この一例では、投射画像PP1)も移動する。ここで、リハビリテーション支援装置2が所定の時間において移動する場合、誘導画像GPが対象者EPの動作目標位置を適切に示すことが困難である場合がある。所定の時間とは、例えば、対象者EPが右足を着地させてから左足を着地させるまでの時間である。
図6に示す通り、この一例では、所定の時間において、リハビリテーション支援装置2が移動する距離が距離d1である。この場合、投射画像PPに含まれる誘導画像GPは、Y軸の正の方向に距離d1だけ移動する。上述したように、対象者EPは、誘導画像GPが距離d1移動することによって、動作目標位置が定まらず、適切な動作を行うことが困難である場合がある。したがって、図6(b)に示す通り、リハビリテーション支援装置2が移動する場合、リハビリテーション支援装置2は、当該リハビリテーション支援装置2の移動によって生じる位置の変化が相殺される位置に誘導画像GPを投射することが求められる。
以下、リハビリテーション支援装置2が当該リハビリテーション支援装置2の位置の変化が相殺される位置に誘導画像GPを投射する構成について説明する。
なお、以降の説明において、上述した第1実施形態と同様の構成を有する場合には、同一の符号を付して説明を省略する。
図7は、第2実施形態のリハビリテーション支援装置2の機能構成例を示す図である。
リハビリテーション支援装置2は、センサ部100、投射部200、制御装置301、駆動部400及び車輪500を備える。
図7に示す通り、制御装置301は、入力部31、記憶部33、出力部34及び制御部35を備える。
制御部35は、CPUを用いて構成される。制御部35はリハビリテーション支援プログラムを実行することによって、移動制御部321及び誘導画像制御部351として機能する。
ここで、リハビリテーション支援装置2の移動に伴う位置の変化に応じた投射画像PPの位置の変化について説明する。
図8は、リハビリテーション支援装置2の移動に伴う位置の変化に応じた投射画像PPの位置の変化の一例を示す図である。
上述したように、リハビリテーション支援装置2が移動し、当該リハビリテーション支援装置2の位置が変化することに伴って、当該リハビリテーション支援装置2が備える投射部200がフロアFLに投射する投射画像PPの位置が変化する。この一例では、リハビリテーション支援装置2の位置の変化と、フロアFL上の投射画像PPの位置の変化とは、当該変化の方向及び距離が一致する。
図8に示す通り、この一例では、リハビリテーション支援装置2が所定の時間において現在の位置からY軸の正の方向の位置に距離d1だけ移動する。したがって、投射部200がフロアFLに投射する投射画像PP1及び投射画像PP1に含まれる誘導画像GP1〜誘導画像GP5の位置は、投射画像PP1が投射されるフロアFL上の現在の位置からY軸の正の方向の位置に距離d1だけ移動する。
誘導画像制御部351は、リハビリテーション支援装置2が移動し、当該リハビリテーション支援装置2の位置が変化することに応じた位置の変化が相殺される位置に投射部200が誘導画像GPを投射するように誘導画像GPの位置を制御する。
以下、誘導画像制御部351の具体的な例について説明する。
以下、図9を参照して誘導画像制御部351が投射画像PP内の誘導画像GPの位置を制御する構成について説明する。
図9は、第2実施形態の誘導画像制御部351の誘導画像GPの制御の一例を示す第1の図である。具体的には、図9(a)は、誘導画像制御部351が誘導画像GPの位置を制御する前の投射画像PP1を示す図である。また、図9(b)は、誘導画像制御部351が誘導画像GPの位置を制御した後の投射画像PPである投射画像PP12を示す図である。
この一例では、誘導画像制御部351は、投射画像PP内の誘導画像GPの位置をリハビリテーション支援装置2が移動することに伴う当該リハビリテーション支援装置2の位置の変化(この一例では、距離d1)が相殺される位置に投射画像PP内の誘導画像GPの位置を制御する。具体的には、投射画像PP12内の誘導画像GPの位置は、投射画像PP1内の誘導画像GPの位置よりも距離d1だけY軸の負の方向の位置に配置される。
誘導画像制御部351は、投射画像PPを構成する画素の画素数と、キャリブレーション情報記憶部331と、投射領域900の大きさを示す情報とに基づいて、投射領域900の単位長さに対応する誘導画像GPの画素数を算出する。また、誘導画像制御部351は、既知の方法によって、リハビリテーション支援装置2が所定の時間に移動した距離(図8の例では、距離d1)を算出する。以降の説明において、リハビリテーション支援装置2が所定の時間に移動した距離を、所定時間移動距離と記載する。誘導画像制御部351は、例えば、センサ部100から取得した基準となる物体の空間位置の座標と、所定の時間経過した後の当該物体の空間位置の座標との変位に基づいて、リハビリテーション支援装置2が移動した距離を算出する。
誘導画像制御部351は、算出した画素数及びリハビリテーション支援装置2の所定時間移動距離に基づいて、リハビリテーション支援装置2が移動する方向とは逆の方向(この一例では、Y軸の負の方向)であって、所定時間移動距離に応じた画素数だけ、投射画像PP(この一例では投射画像PP1)内における誘導画像GP(この一例では、誘導画像GP1〜誘導画像GP5)の位置を移動させる制御を行う。
誘導画像制御部351は、投射画像PP(この一例では、投射画像PP1)内の誘導画像GP(この一例では、誘導画像GP1〜誘導画像GP5)の位置を移動させる制御を行った投射画像PP(この一例では、投射画像PP12)を投射部200に供給する。
投射部200は、誘導画像制御部351が誘導画像GP(この一例では、誘導画像GP1〜誘導画像GP5)の位置を制御した投射画像PP(この一例では、投射画像PP12)をフロアFLに投射する。
以下、図を参照して誘導画像制御部351が投射画像PPを投射する投射方向を制御することによって、誘導画像GPの位置を制御する場合について説明する。
図10は、第2実施形態の誘導画像制御部351の誘導画像GPの制御の一例を示す第2の図である。具体的には、図10(a)は、誘導画像制御部351が誘導画像GPの位置を制御する前の投射画像PP1を示す図である。また、図10(b)は、誘導画像制御部351が誘導画像GPの位置を制御した後の投射画像PP1を示す図である。
この一例では、誘導画像制御部351は、投射部200が投射画像PPを投射する投射方向を制御する。具体的には、誘導画像制御部351は、当該投射方向を制御し、投射画像PPに含まれる誘導画像GPが投射される位置を、リハビリテーション支援装置2が移動することに伴うリハビリテーション支援装置2の位置の変化が相殺される位置に制御する。
誘導画像制御部351は、投射角度PAに対応する基準距離と、リハビリテーション支援装置2の所定時間移動距離とに基づいて、リハビリテーション支援装置2の移動する方向とは逆の方向(この一例では、Y軸の負の方向)であって、投射角度PAが所定時間移動距離と一致する基準距離に対応する投射角度PAとなるようにモータMを制御する。投射部200は、誘導画像制御部351によって制御された投射方向によって投射画像PPを投射する。
誘導画像制御部351は、投射部200が投射画像PP(この一例では、投射画像PP1)を投射する投射方向をリハビリテーション支援装置2の位置の変化に応じた方向(この一例では、Y軸の負の方向)に変化させる制御を行い、誘導画像GP(この一例では、誘導画像GP1〜誘導画像GP5)の位置を制御する。
以上説明したように、本実施形態のリハビリテーション支援装置2は、誘導画像制御部351を備える。誘導画像制御部351は、リハビリテーション支援装置2が移動することに伴う当該リハビリテーション支援装置2の位置の変化が相殺される位置に誘導画像GPの位置を制御する。
具体的には、誘導画像制御部351は、投射画像PP内の誘導画像GPの位置をリハビリテーション支援装置2が移動することに伴う位置の変化が相殺される位置に制御する。また、誘導画像制御部351は、投射部200が投射画像PPを投射する投射方向を制御し、誘導画像GPの位置をリハビリテーション支援装置2が移動することに伴う位置の変化が相殺される位置に制御する。
これにより、本実施形態のリハビリテーション支援装置2は、当該リハビリテーション支援装置2が移動する場合であっても、適切な位置に誘導画像GPを対象者EPの動作目標位置として適切に示すことができる。
以下、図を参照して、本発明の第3実施形態について説明する。
図11は、第3実施形態のリハビリテーション支援装置3の概要を示す図である。具体的には、図11(a)は、リハビリテーション支援装置3が移動することに伴うリハビリテーション支援装置3の位置の変化を示す図である。また、図11(b)は、リハビリテーション支援装置3が投射する誘導画像GPに応じて対象者EPが移動することに伴う当該対象者EPの位置の変化を示す図である。
図11に示す通り、本実施形態のリハビリテーション支援装置3は、投射画像PPである投射画像PP2を投射する。投射画像PP2には、対象者EPの着地した一方の足の位置に基づいて、当該一方の足とは異なる足の動作を誘導する誘導画像GP22が1つ示される。
本実施形態のリハビリテーション支援装置3は、対象者EPの位置に基づく位置であって、リハビリテーション支援装置3の移動に伴う位置の変化を相殺する位置に当該誘導画像GPの位置を制御する。
なお、以降の説明において、上述した第1実施形態及び第2実施形態と同様の構成を有する場合には、同一の符号を付して説明を省略する。
図12は、第3実施形態のリハビリテーション支援装置3の機能構成例を示す図である。
リハビリテーション支援装置3は、センサ部100、投射部200、制御装置302、駆動部400及び車輪500を備える。
図12に示す通り、制御装置302は、入力部31、記憶部33、出力部34及び制御部36を備える。
制御部36は、CPUを用いて構成される。制御部36はリハビリテーション支援プログラムを実行することによって、移動制御部321、誘導画像制御部351及び距離取得部361として機能する。
距離取得部361は、センサ部100が出力する空間位置情報に基づいて、対象者EPの位置を認識し、認識した当該対象者EPと、リハビリテーション支援装置3との距離を取得する。
例えば、距離取得部361は、空間位置情報に基づいて、検出範囲800に存在する人体又は当該人体の部位の一部(各部位)、テーブル、床、壁等の位置を認識する。センサ部100がKinect(登録商標)である場合、距離取得部361は、センサ部100が出力する空間位置情報を用いることにより、対象者EPの人体上の複数の部位の位置を認識することができる。
具体的には、距離取得部361は、空間位置情報が示す対象物の形状と人の骨格モデルとの比較を行って対象物が人と認識し、人体又は当該人体の各部位の位置を認識する機能を有する。これにより、距離取得部361は、人体又は当該人体の各部位の位置情報を、その部位に対応付けて認識することができる。
より具体的には、対象者EPがセンサ部100の前で直立する場合、距離取得部361は、センサ部100によって検出された空間位置情報と人の骨格モデルとの比較を行う。距離取得部361は、当該比較の結果、空間位置情報に人の形状の対象物が含まれる場合には、当該対象物が人(対象者EP)であると認識する。また、距離取得部361は、対象者EPの左のつま先とその位置情報、右のつま先とその位置情報、左の踵とその位置情報、右の踵とその位置情報等、対象者EPの体の各部位の位置情報をそれぞれの部位に対応付けて認識する。上述したように、骨格モデルによる各部位の位置を認識する機能(以下「骨格トラッキング機能」という。)を用いることにより、距離取得部361は、対象者EPの各部位の位置を認識する。
なお、距離取得部361が骨格トラッキング機能を有しており、空間位置情報に基づいて、対象者EPの各部位の位置を認識する場合について説明したが、これに限られない。例えば、センサ部100が骨格トラッキング機能を有していてもよい。この場合、センサ部100は、空間位置情報として対象者EPの各部位の位置をリハビリテーション支援装置3に供給する。
誘導画像制御部351は、距離取得部361から対装置距離AGを示す情報を取得する。また、誘導画像制御部351は、上述した既知の方法によって、リハビリテーション支援装置3の所定時間移動距離を算出する。誘導画像制御部351は、リハビリテーション支援装置3の移動に伴う当該リハビリテーション支援装置3の位置の変化が相殺される位置であって、リハビリテーション支援装置3及び対象者EPの位置に応じた位置に誘導画像GPの位置を制御する。
例えば、誘導画像制御部351は、所定時間移動距離から対装置距離AGを差し引いた値が正の値である場合、投射画像PP内の誘導画像GPの位置をリハビリテーション支援装置3の移動方向とは逆の方向(この一例では、Y軸の負の方向)に移動する制御を行う。また、誘導画像制御部351は、所定時間移動距離から対装置距離AGを差し引いた値が負の値である場合、投射画像PP内の誘導画像GPの位置をリハビリテーション支援装置3の移動方向(この一例では、Y軸の正の方向)に移動する制御を行う。
誘導画像制御部351は、投射画像PP内の誘導画像GPの位置をリハビリテーション支援装置3が移動することに伴う当該リハビリテーション支援装置3の位置の変化が相殺される位置であって、リハビリテーション支援装置3及び対象者EPの距離に基づく位置に投射画像PP内の誘導画像GPの位置を制御する。
具体的には、誘導画像制御部351は、投射画像PP(この一例では、投射画像PP2)内の誘導画像GP(この一例では、誘導画像GP22)の位置を、所定時間移動距離と、対装置距離AGとの差分に応じた距離だけ移動する制御を行う。より具体的には、誘導画像制御部351は、上述した構成によって、当該差分に応じた距離の画素数だけ投射画像PP2内における誘導画像GP22の位置を移動させる制御を行う。
以降の構成は、第2実施形態と同様であるため、説明を省略する。
また、誘導画像制御部351は、投射角度PAを制御し、投射画像PPに含まれる誘導画像GPの位置を、リハビリテーション支援装置3が移動することに伴う当該リハビリテーション支援装置3の位置の変化が相殺される位置であって、リハビリテーション支援装置3及び対象者EPの距離に基づく位置に制御する。
具体的には、誘導画像制御部351は、所定時間移動距離と、対装置距離AGとの差分に応じた距離に対応する投射角度PAとなるようにモータMを制御する。誘導画像制御部351は、上述した構成によって、当該差分に応じた距離に対応する投射方向に投射画像PP(この一例では、投射画像PP2)の投射方向を制御する。これにより、誘導画像制御部351は、誘導画像GP(この一例では、誘導画像GP22)が投射される位置を移動させる制御を行う。
以降の構成は、第2実施形態と同様であるため、説明を省略する。
以上説明したように、本実施形態のリハビリテーション支援装置3は、制御装置302を備える。制御装置302は、制御部36を備える。制御部36は、距離取得部361を備えており、センサ部100が出力する対象者EPの空間位置を示す空間情報に基づいて、対象者EPと、リハビリテーション支援装置3との対装置距離AGを算出する。
誘導画像制御部351は、距離取得部361が取得する対装置距離AGに基づく位置であって、リハビリテーション支援装置3の移動に伴う位置の変化を相殺する位置に誘導画像GPの位置を制御する。
以下、第3実施形態に係る変形例1について説明する。
上述では、センサ部100が対象者EPの空間位置を空間位置情報として取得する構成について説明した。変形例1では、センサ部100が対象者EPの体の特定部位の空間位置を空間位置情報として取得する構成である場合について説明する。
以降の説明において、対象者EPの体の特定部位の空間位置示す空間位置情報を部位空間位置情報と記載する。対象者EPの体の特定部位とは、例えば、対象者EPの頭、肩、腕、腰、手、足及び各関節部等の位置である。
センサ部100は、検出した結果を示す部位空間位置情報を制御装置302に出力する。制御装置302が備える距離取得部361は、対象者EPの部位空間位置情報に基づいて、リハビリテーション支援装置3と対象者EPとの距離を算出する。
また、対象者EPの体の特定部位が踵である場合、リハビリテーション支援装置3は、対象者EPの踵の部位空間位置情報に基づいて、リハビリテーション支援装置3と対象者EPとの距離を算出する。
以上説明したように、変形例1のリハビリテーション支援装置3は、センサ部100が
出力する対象者EPの体の特定部位の空間位置を示す部位空間位置情報を取得する。リハビリテーション支援装置3が備える距離取得部361は、取得した当該部位空間位置情報に基づいて、対装置距離AGを算出する。
また、部位空間位置情報が、対象者EPの踵の空間位置情報である場合、リハビリテーション支援装置3が備える距離取得部361は、取得した対象者EPの踵の部位空間位置情報に基づいて、対装置距離AGを算出する。
例えば、リハビリテーション支援装置3は、ある時刻においては、センサ部100が取得した対象者EPの頭部の空間位置情報に基づいて対象者EPの位置を認識する。また、リハビリテーション支援装置3は、当該ある時刻とは異なる時刻においては、センサ部100が取得した右手の空間位置情報に基づいて対象者EPの位置を認識する。この場合、リハビリテーション支援装置3が認識する対象者EPの位置及び位置の変化の精度は、ある特定部位に設定されている場合と比較して、精度が落ちる場合がある。
また、部位空間位置情報が対象者EPの踵である場合、変形例1のリハビリテーション支援装置3は、より精度高く対象者EPの足の位置を認識することができる。また、より精度高く対象者EPの足の位置を認識することにより、変形例1のリハビリテーション支援装置3は、対象者EPの足の位置の変化により応じた位置に誘導画像GPを示すことができる。
以下、第3実施形態に係る変形例2について説明する。
上述した第1実施形態、第2実施形態、第3実施形態及び変形例1では、移動制御部321が所定の速度によってリハビリテーション支援装置1、リハビリテーション支援装置2及びリハビリテーション支援装置3が移動するように駆動部400を制御する場合について説明した。
変形例2では、リハビリテーション支援装置3と、対象者EPとの距離に基づいて、当該リハビリテーション支援装置3の移動が制御される構成について説明する。
上述したように、距離取得部361は、リハビリテーション支援装置3と対象者EPとの対装置距離AGを取得する。距離取得部361は、取得した対装置距離AGを移動制御部321に供給する。
移動制御部321は、距離取得部361が取得した対装置距離AGに基づいて、リハビリテーション支援装置3の移動を制御する。具体的には、移動制御部321は、距離取得部361が取得した対装置距離AGが閾値より長い距離である場合には、リハビリテーション支援装置3が対象者EPに近づく方向に移動するように制御する。また、距離取得部361は、距離取得部361が取得した対装置距離AGが閾値より短い距離である場合には、リハビリテーション支援装置3が対象者EPから遠ざかる方向に移動するように制御する。ここで、閾値とは、リハビリテーション支援装置3と対象者EPとの距離の閾値であって、対象者EPに対するリハビリテーション支援装置3の位置が、リハビリテーションの妨げにならない程度の離隔が確保できる距離を示す閾値である。閾値とは、例えば、1m〜5m程度の距離である。
以上説明したように、変形例2のリハビリテーション支援装置3が備える移動制御部321は、空間位置情報に基づいて、当該リハビリテーション支援装置3の移動を制御する。
したがって、変形例2のリハビリテーション支援装置3は、リハビリテーション支援装置3と対象者EPとの距離を保つことができる。これにより、変形例2のリハビリテーション支援装置3は、対象者EPにリハビリテーション支援装置3が接近しすぎたり、離れすぎたりすることによって、当該対象者EPの歩行を急かしたり、歩行の妨げになったりすることを抑制することができる。
以下、図を参照して本発明の第4実施形態について説明する。
第3実施形態では、誘導画像GPを対象者EPの足の位置に応じた位置であって、当該足の位置から所定の歩幅だけ離れた位置に示す場合について説明した。
第4実施形態では、対象者EPの足の位置に応じた位置であって、当該足の位置から対象者EPの足の特性に応じた位置に誘導画像GPを示す場合について説明する。
図13は、第4実施形態のリハビリテーション支援装置4の機能構成例を示す図である。
リハビリテーション支援装置4は、センサ部100、投射部200、制御装置303、駆動部400及び車輪500を備える。
図13に示す通り、制御装置303は、入力部31、出力部34、制御部37、記憶部38、操作部39及び表示部40を備える。
制御部37は、CPUを用いて構成される。制御部37はリハビリテーション支援プログラムを実行することによって、移動制御部321、誘導画像制御部351、距離取得部361及びパラメータ取得部371として機能する。
パラメータ情報記憶部334は、操作部39に入力される足用表示パラメータを記憶する。
以下、図14を参照して、足用表示パラメータの詳細について説明する。なお、以降の説明において、上述した第1実施形態と同様の構成を有する場合には、同一の符号を付して説明を省略する。
図14は、第4実施形態の足用表示パラメータの一例を示す図である。
図14に示す通り、リハビリテーション支援装置4、既知の方法によって、足用表示パラメータ取得画像FPを表示する。足用表示パラメータ取得画像FPとは、操作部39の操作者(この一例では、理学療法士)に足用表示パラメータの入力を促す画像である。
理学療法士は、表示部40に表示される足用表示パラメータ取得画像FPに応じて、操作部39に足用表示パラメータを入力する。
この一例では、足用表示パラメータとは、足用距離パラメータ、足用時間パラメータ、足用ベクトルパラメータ、足用位置パラメータ、足用移動数パラメータ、足用タイミングパラメータ及び足用速度パラメータである。操作部39は、入力された足用表示パラメータを示す情報をパラメータ取得部371に供給する。
パラメータ取得部371は、足用距離パラメータ設定部、足用時間パラメータ設定部、足用ベクトルパラメータ設定部、足用位置パラメータ設定部、足用移動数パラメータ設定部、足用タイミングパラメータ設定部及び足用速度パラメータ設定部を備える。
足用時間パラメータ設定部は、足用時間パラメータを設定する。足用時間パラメータは、対象者EPの足の移動時間に係る足用表示パラメータの1つである。
足用ベクトルパラメータ設定部は、足用ベクトルパラメータを設定する。足用ベクトルパラメータは、対象者EPの足の移動方向に係る足用表示パラメータの1つである。
足用位置パラメータ設定部は、足用位置パラメータを設定する。足用位置パラメータは、対象者EPの足の移動位置に係る足用表示パラメータの1つである。
足用移動数パラメータ設定部は、足用移動数パラメータを設定する。足用移動数パラメータは、対象者EPの足の移動数に係る足用表示パラメータの1つである。
足用タイミングパラメータ設定部は、足用タイミングパラメータを設定する。足用タイミングパラメータは、対象者EPの足の移動タイミングに係る足用表示パラメータの1つである。足用タイミングパラメータは、足用時間パラメータと同様に時間軸に沿って設定するパラメータである。
足用速度パラメータ設定部は、足用速度パラメータを設定する。足用速度パラメータは、対象者EPの足の移動速度に係る足用表示パラメータの1つである。足用速度パラメータは、足用時間パラメータと足用距離パラメータとを組み合わせ、距離を時間で除算して移動速度を算出し、設定するパラメータである。
足用距離パラメータ設定部は、誘導画像GPが示す対象者EPの歩幅を決定するために用いられる第1足用距離パラメータ(図14で示したステップの値)を指定し、指定した足用距離パラメータをパラメータ情報記憶部334に書き込む。
誘導画像制御部351は、パラメータ情報記憶部334に記憶される第1足用距離パラメータを用いて、リハビリテーションにおける歩幅を示す位置に誘導画像GPを示す制御を行う。
誘導画像制御部351は、パラメータ情報記憶部334に記憶される第2足用距離パラメータを用いて、リハビリテーションにおける左右の足のスタンスを示す位置に誘導画像GPを示す制御を行う。
誘導画像制御部351は、パラメータ情報記憶部334に記憶される第3足用距離パラメータを用いて、リハビリテーションにおいて設定した距離の範囲内の位置に誘導画像GPを示す制御を行う。
リハビリテーション支援装置4は、誘導画像制御部351が上述の位置に誘導画像GPを示す制御を行うことにより、リハビリテーションの難易度を変更することができる。例えば、対象者EPの足のスタンスが狭くなるほど支持基底面が狭くなり、対象者EPの姿勢が不安定になる。この場合、リハビリテーションの難易度が高くなる。また、対象者EPの足の移動距離が長くなるほど、対象者EPの姿勢が不安定になる。この場合、リハビリテーションの難易度が高くなる。このように、誘導画像GPの位置を制御し、リハビリテーションの難易度を変えることで、対象者EPは、当該対象者EPの難易度に合ったリハビリテーションを受けることができる。
足用時間パラメータ設定部は、誘導画像GPが表示されてから所定時間内に対象者EPの足が誘導画像GPの位置に移動されないときに誘導画像GPの表示を停止させると判定するために用いられる所定時間を示す第1足用時間パラメータを指定し、パラメータ情報記憶部334に書き込む。
誘導画像制御部351は、パラメータ情報記憶部334に記憶される第1足用時間パラメータを用いて、リハビリテーションにおける誘導画像GPの表示時間の間、誘導画像GPを表示する制御を行う。
誘導画像制御部351は、パラメータ情報記憶部334に記憶される第2足用時間パラメータを用いて、リハビリテーションの総時間の間、誘導画像GPを表示する制御を行う。
誘導画像制御部351は、パラメータ情報記憶部334に記憶される足用表示パラメータを用いて、リハビリテーションにおいて次の表示タイミングに次の誘導画像GPを表示する制御を行う。
リハビリテーション支援装置4は、誘導画像制御部351が上述のように誘導画像GPを示す制御を行うことにより、「すくみ足」などの足を上手に出せない疾患の対象者EPに、足を出す時間間隔やタイミングなどを知らせることができる。これにより、対象者EPは、リハビリテーションにおいて、足の出しやすい時間間隔やタイミングなどを習得することができる。
足用ベクトルパラメータ設定部は、現在表示されている誘導画像GPを基準とした次のタイミングに表示される次の誘導画像GPの表示方向を決定するために用いられる第1足用ベクトルパラメータを指定し、パラメータ情報記憶部334に書き込む。
誘導画像制御部351は、パラメータ情報記憶部334に記憶される第1足用ベクトルパラメータを用いて、リハビリテーションにおいて直線的に足を移動させる目標位置を示す誘導画像GPの制御を行う。また、誘導画像制御部351は、パラメータ情報記憶部334に記憶される第1足用ベクトルパラメータを用いて、リハビリテーションにおいて曲線的に足を移動させる誘導画像GPの制御を行う。
誘導画像制御部351は、パラメータ情報記憶部334に記憶される第2足用ベクトルパラメータを用いて、リハビリテーションにおける誘導画像GPの左右の足の向きを同一にするか異なる向きにするかを示す誘導画像GPの制御を行う。
リハビリテーション支援装置4は、誘導画像制御部351が上述のように誘導画像GPを制御することにより、左右にふらつく対象者EPに直線的に足を移動させるための指示を出すことできる。これにより、対象者EPは、より明確に直線的に移動するリハビリテーションを実施することができる。
また、誘導画像制御部351が誘導画像GPを制御することにより、直線的な移動を行える対象者EPが、今度は曲線的な移動を行うなど、より難易度の高いリハビリテーションを行うことができる。したがって、対象者EPは、日常生活の足の移動に近いリハビリテーションを実施することができる。
足用位置パラメータ設定部は、誘導画像GPが表示されるエリアを決定するために用いられる足用位置パラメータを指定し、パラメータ情報記憶部334に書き込む。
誘導画像制御部351は、パラメータ情報記憶部334に記憶される足用位置パラメータを用いて、リハビリテーションにおいて表示されるエリアに誘導画像GPを示す制御を行う。
リハビリテーション支援装置4は、誘導画像制御部351が上述のように足用位置パラメータを用いてリハビリテーションにおける誘導画像GPを示す制御を行う。これにより、リハビリテーション支援装置4は、操作部39の操作者がかわっても、正しいパラメータ設定が可能となる。
足用タイミングパラメータ設定部は、連続した右足の移動目標または連続した左足の移動目標を示す誘導画像GPが表示されるタイミングを決定するために用いられる第1足用タイミングパラメータを指定し、パラメータ情報記憶部334に書き込む。
誘導画像制御部351は、パラメータ情報記憶部334に記憶される第1足用タイミングパラメータを用いて、左右の足の動作目標である誘導画像GPを同時に示す制御を行う。また、誘導画像制御部351は、パラメータ情報記憶部334に記憶される第1足用タイミングパラメータを用いて、左右の足の動作目標である誘導画像GPを左右交互に示す制御を行う。また、誘導画像制御部351は、パラメータ情報記憶部334に記憶される第1足用タイミングパラメータを用いて、左右の足の動作目標である誘導画像GPを右または左を連続して示す制御を行う。また、誘導画像制御部351は、パラメータ情報記憶部334に記憶される第1足用タイミングパラメータを用いて、左右の足の動作目標である誘導画像GPを、足を交差させて移動するクロスステップの動作を誘導する位置に示す制御を行う。
誘導画像制御部351は、パラメータ情報記憶部334に記憶される第2足用タイミングパラメータを用いて、当該第2足用タイミングパラメータが示す回数だけ誘導画像GPを示す制御を行う。
リハビリテーション支援装置4は、誘導画像制御部351が上述のように誘導画像GPを示す制御を行うことにより、左右の足を交互に移動させるだけではなく、右足または左足を複数回、連続して移動させるリハビリテーションを行うことができる。そのため、対象者EPは、足の移動が困難にならないように予防のリハビリテーションとして足の移動を行うことができる。また、誘導画像制御部351が上述のように誘導画像GPを示す制御を行うことにより、持久力が無い対象者EP等に安全な回数の範囲でリハビリテーションを行うことができる。また、誘導画像制御部351が上述のように誘導画像GPを示す制御を行うことにより、日常生活を想定して、トイレまで10歩などという具体的な自宅復帰を想定したリハビリテーションが可能となる。
足用速度パラメータ設定部は、右足の移動目標または左足の移動目標を示す誘導画像GPが表示され単位時間当たりに誘導画像GPの表示位置が変化する変化率を決定するために用いられる足用速度パラメータを指定する。足用速度パラメータ設定部は、指定した足用速度パラメータをパラメータ情報記憶部334に書き込む。
例えば、足用速度パラメータを指定することにより、指定した足の移動速度を満足する距離と時間との複数の組み合わせの中からランダムに組み合わせが選択され、足用速度パラメータと共に、選択された距離と時間のそれぞれに対応する足用距離パラメータと足用時間パラメータとが、パラメータ情報記憶部334に書き込まれる。
誘導画像制御部351は、パラメータ情報記憶部334に記憶される足用速度パラメータを用いて、リハビリテーションにおいて、足用距離パラメータや足用時間パラメータを用いた場合と同様に誘導画像GPを示す制御を行う。
リハビリテーション支援装置4は、誘導画像制御部351が上述のように誘導画像GPを示す制御を行う。これにより、リハビリテーション支援装置4は、対象者EPに当該対象者EPの歩行速度に適した速度によって歩行するリハビリテーションを受けさせることができる。
本実施形態のリハビリテーション支援装置4は、対象者EPの足の機能回復に応じた足用表示パラメータを取得するパラメータ取得部371を更に備え、誘導画像制御部351は、パラメータ取得部371が取得する前記足用表示パラメータに基づく位置に誘導画像GPの位置を制御する。
本実施形態のリハビリテーション支援装置4は、対象者EPの足の機能回復に応じた位置や時間に誘導画像GPを示す制御を行う。これにより、対象者EPは、当該対象者EPの足の機能回復に応じたリハビリテーションを受けることができる。
以下、図を参照して本発明の第5実施形態について説明する。
第5実施形態では、第1実施形態、第2実施形態、変形例1、変形例2、第3実施形態及び第4実施形態において、位置が制御された誘導画像GPに応じて対象者EPがリハビリテーションを行った当該リハビリテーションの結果の表示について説明する。
図15は、第5実施形態のリハビリテーション支援装置5の機能構成例を示す図である。
リハビリテーション支援装置5は、センサ部100、投射部200、制御装置304、駆動部400及び車輪500を備える。
図15に示す通り、制御装置304は、入力部31、出力部34、操作部39、表示部40、制御部41及び記憶部42、を備える。
制御部41は、CPUを用いて構成される。制御部41は、リハビリテーション支援プログラムを実行することによって、移動制御部321及び誘導画像制御部351、距離取得部361、パラメータ取得部371、及び表示制御部411として機能する。
検出履歴情報記憶部335は、センサ部100が対象者EPの体を検出した空間位置情報、又は対象者EPの特定部位を検出した部位空間位置情報を記憶する。上述したように、この一例では、センサ部100が対象者EPの踵を検出し、部位空間位置情報を出力する。これにより、検出履歴情報記憶部335には、対象者EPの踵の部位空間位置情報が記憶される。
以下、図16を参照して、リハビリテーション内容が歩行である場合の部位空間位置情報について説明する。
図16は、第5実施形態の対象者EPの部位空間位置情報の一例を示す平面図である。
上述したように、センサ部100は、人体の各部位の位置情報を、その部位に対応付けて認識することができる。また、上述したように、センサ部100は、対象者EPの体の一部(検出対象の部位)の検出データである部位空間位置情報を表示制御部411に供給する。以降の説明において、センサ部100が認識する対象者EPの体の一部(検出対象部位)をリハビリ対象部位TPと記載する。センサ部100は、認識した対象者EPのリハビリ対象部位TPの位置を示す部位空間位置情報を表示制御部411に供給する。
上述したように、この一例では、リハビリ対象部位TPが、踵である。具体的には、リハビリ対象部位TPが、右足の踵及び左足の踵である。したがって、センサ部100は、対象者EPの位置のうち、対象者EPの右足の踵及び左足の踵の位置を認識する。
センサ部100は、対象者EPの歩行に伴い、右足の踵が着地するフロアFL上の位置の座標を示す右足位置RFLを部位空間位置情報として表示制御部411に供給する。また、センサ部100は、対象者EPの歩行に伴い、左足の踵が着地するフロアFL上の位置の座標を示す左足位置LFLを部位空間位置情報として表示制御部411に供給する。
図16に示す通り、この一例では、右足の踵及び左足の踵がそれぞれ4回空中を移動する。センサ部100は、右足の踵の1回目の右足軌跡RFTである右足軌跡RFT1から4回目の右足軌跡RFTである右足軌跡RFT4までを認識する。以降の説明において、右足軌跡RFT1から右足軌跡RFT4までを区別しない場合には、総称して右足軌跡RFTと記載する。センサ部100は、左足の踵の1回目の左足軌跡LFTである左足軌跡LFT1から4回目の左足軌跡LFTである左足軌跡LFT1までを認識する。以降の説明において、左足軌跡LFT1から左足軌跡LFT4までを区別しない場合には、総称して左足軌跡LFTと記載する。
表示制御部411は、生成した結果画像RPを出力部34を介して投射部200に供給する。投射部200は、表示制御部411が生成した結果画像RPをフロアFLに投射する。具体的には、投射部200は、表示制御部411が生成した結果画像RPを投射領域900の範囲であって、対象者EPが視認することができる範囲に投射する。この一例では、投射部200は、結果画像RPを投射領域900と同一の大きさによって投射する。また、投射部200は、結果画像RPの縦方向と、リハビリテーション支援装置5が移動する方向(この一例では、Y軸の方向)とが平行する位置に結果画像RPを投射する。
以下、図17〜図19を参照して、表示制御部411が制御する結果画像RPのより具体的な例について説明する。
図17は、第5実施形態のエリア別結果画像ARP1の一例を示す第1の図である。
図18は、第5実施形態のエリア別結果画像ARP2の一例を示す第2の図である。
図19は、第5実施形態の総合結果画像TRPの一例を示す図である。
この一例では、対象者EPは、60m歩行するリハビリテーションを行う。表示制御部411は、結果画像RPとして、総合結果画像TRPと、エリア別結果画像ARPとを生成する。総合結果画像TRPとは、リハビリテーションの総合結果を示す画像である。また、エリア別結果画像ARPとは、リハビリテーションのうち、一部のリハビリテーションの結果画像RPを示す画像である。
以降の説明において、対象者EPの60mの歩行のリハビリテーションのうち、10〜20mの当該リハビリテーションの結果を示す結果画像RPをエリア別結果画像ARP1と記載する。また、対象者EPの60mの歩行のリハビリテーションのうち、20〜30mの当該リハビリテーションの結果を示す結果画像RPをエリア別結果画像ARP2と記載する。また、対象者EPの歩行のリハビリテーションのうち、10〜60mの当該リハビリテーションの結果を示す結果画像RPを結果画像RP3と記載する。
図17に示す通り、エリア別結果画像ARP1には、60mのうち、10〜20mにおけるリハビリ対象部位TPである足の位置に関する情報として、経路情報RT1、軌跡情報TC1、着地タイミング情報GT1、着地リズム情報GR1、平均歩幅情報ALS1、平均歩隔情報AFD1、所要時間情報TR1及び立脚時間比較情報STD1が含まれる。
経路情報RTとは、対象者EPがリハビリテーションにおいて歩行した経路の軌跡を示す情報である。また、経路情報RT1とは、経路情報RTのうち、対象者EPが10〜20mを歩行した経路の履歴を示す情報である。
表示制御部411は、部位空間位置情報に含まれる右足位置RFL、左足位置LFL、右足軌跡RFT及び左足軌跡LFTに基づいて、対象者EPの歩行軌跡の表示を制御する。
例えば、表示制御部411は、部位空間位置情報に含まれる所定時間毎の右足位置RFLと、左足位置LFLとが示す座標を交互に結ぶ表示の制御を行う。これにより、表示制御部411は、経路情報RTを表示する制御を行う。また、表示制御部411は、上述の構成によって表示を制御した経路情報RTのうち、経路情報RT1の箇所を明示する表示の制御を行う。
図17に示す通り、表示制御部411は、経路情報RTに示される対象者EPの歩行の方向と、エリア別結果画像ARP1の縦方向(この一例では、Y軸の方向)とを合わせて経路情報RTを表示するように制御する。
軌跡情報TCとは、対象者EPが歩行することに伴う足の軌跡を示す情報である。また、軌跡情報TC1とは、対象者EPが10〜20mを歩行する際の軌跡情報TCを示す情報である。
表示制御部411は、部位空間位置情報に含まれる右足位置RFL、左足位置LFL、右足軌跡RFT及び左足軌跡LFTに基づいて、足の移動に伴う足の軌跡の表示を制御する。
例えば、表示制御部411は、部位空間位置情報に含まれる所定時間毎の右足位置RFL及び右足軌跡RFTが示す座標を結ぶ表示の制御を行う。これにより、表示制御部411は、軌跡情報TC(この一例では、軌跡情報TC1)として右足の軌跡を表示する制御を行う。また、表示制御部411は、例えば、部位空間位置情報に示される所定時間毎の、左足位置LFL及び左足軌跡LFTが示す座標を結ぶ表示の制御を行う。これにより、表示制御部411は、軌跡情報TC(この一例では、軌跡情報TC1)として左足の軌跡を表示する制御を行う。
表示制御部411は、右足位置RFL、左足位置LFL、右足軌跡RFT及び左足軌跡LFTに基づいて、歩行方向軸axdを算出する。この一例では、表示制御部411は、10〜20mにおける右足位置RFL、左足位置LFL、右足軌跡RFT及び左足軌跡LFTに基づいて、歩行方向軸axd1を算出する。表示制御部411は、歩行方向軸axd1に沿って軌跡情報TC1を表示する制御を行う。
また、表示制御部411は、歩行方向軸axdと、エリア別結果画像ARPの縦方向(この一例では、Y軸の方向)とを合わせて軌跡情報TCを表示するように制御する。この一例では、表示制御部411は、歩行方向軸axd1と、エリア別結果画像ARP1の縦方向とが一致するように軌跡情報TC1を表示する制御を行う。
着地タイミング情報GTとは、対象者EPが歩行することに伴う足の着地タイミング示す情報である。また、着地タイミング情報GT1とは、対象者EPが10〜20mを歩行する際の着地タイミング情報GTを示す情報である。
表示制御部411は、部位空間位置情報に含まれる右足位置RFL及び左足位置LFLに基づいて、足の着地に伴う着地タイミングの表示を制御する。
例えば、表示制御部411は、部位空間位置情報に含まれる右足位置RFLが検出された時刻と、位置とに基づいて、時間経過に伴う右足の踵の位置の移動を着地タイミング情報GT(この一例では、着地タイミング情報GT1)として表示する制御を行う。また、表示制御部411は、部位空間位置情報に含まれる左足位置LFLが検出された時刻と、位置とに基づいて、時間経過に伴う左足の踵の位置の移動を着地タイミング情報GT(この一例では、着地タイミング情報GT1)として表示する制御を行う。
表示制御部411は、歩行方向軸axdと、エリア別結果画像ARPの縦方向(この一例では、Y軸の方向)とを合わせて着地タイミング情報GTを表示するように制御する。この一例では、表示制御部411は、歩行方向軸axd1と、エリア別結果画像ARP1の縦方向とが一致するように着地タイミング情報GT1を表示する制御を行う。
着地リズム情報GRとは、対象者EPが歩行する際、足がフロアFLに着地する着地リズムを示す情報である。また、着地リズム情報GR1とは、着地リズム情報GRのうち、対象者EPが10〜20mの着地リズムを示す情報である。
表示制御部411は、部位空間位置情報に含まれる右足位置RFL及び左足位置LFLに基づいて、足の着地に伴う着地リズムの表示を制御する。
例えば、表示制御部411は、部位空間位置情報に含まれる右足位置RFL及び左足位置LFLが検出された時刻を、時間経過を示す時間軸axtに並べて着地リズム情報GRとして表示する制御を行う。また、表示制御部411は、上述の構成によって表示を制御した着地リズム情報GRのうち、着地リズム情報GR1の箇所を明示する表示の制御を行う。
また、図17に示す通り、表示制御部411は、着地リズム情報GRのうち、10〜20mを歩行する際の着地リズム情報GRである着地リズム情報GR1の部分を明示する表示を制御する。
平均歩幅情報ALSとは、対象者EPが歩行する際の足の歩幅の平均を示す情報である。具体的には、平均歩幅情報ALSには、対象者EPの右足の歩幅の平均を示す情報と、左足の歩幅の平均を示す情報とが含まれる。また、平均歩幅情報ALS1とは、対象者EPが10〜20mを歩行する際の平均歩幅情報ALSを示す情報である。
表示制御部411は、部位空間位置情報に含まれる右足位置RFLに基づいて、右足の着地位置間の距離である右足の歩幅を算出する。また、表示制御部411は、右足位置RFLを複数取得した場合、右足位置RFLに基づいて算出される右足の歩幅の平均を算出する。また、表示制御部411は、部位空間位置情報に含まれる左足位置LFLに基づいて、左足の着地位置間の距離である左足の歩幅を算出する。また、表示制御部411は、左足位置LFLを複数取得した場合、左足位置LFLに基づいて算出される左足の歩幅の平均を算出する。表示制御部411は、右足の歩幅の平均と、左足の歩幅の平均とを算出し、エリア別結果画像ARPに平均歩幅情報ALSとして表示する制御を行う。この一例では、表示制御部411は、10〜20mにおける右足の歩幅の平均と、左足の歩幅の平均とを算出し、エリア別結果画像ARP1に平均歩幅情報ALS1として表示する制御を行う。
また、上述では、対象者EPの平均歩幅情報ALSには、右足の歩幅の平均と、左足の歩幅の平均とが含まれる一例について説明したが、これに限られない。表示制御部411は、対象者EPの右足と、左足との歩幅の平均を平均歩幅情報ALSとして表示する制御を行ってもよい。
平均歩隔情報AFDとは、対象者EPが歩行する際の右足と左足との歩行時のスタンスを示す情報である。また、平均歩隔情報AFD1とは、対象者EPが10〜20mを歩行する際の平均歩隔情報AFDを示す情報である。
例えば、表示制御部411は、部位空間位置情報に含まれる右足位置RFLが示す座標を結び、右足が進行する方向を示す右足軸を算出する。また、表示制御部411は、部位空間位置情報に含まれる左足位置LFLが示す座標を結び、左足が進行する方向を示す左足軸を算出する。表示制御部411は、右足軸及び左足軸と、直交又は略直交する方向における右足軸から左足軸までの距離である歩隔の平均を算出する。
表示制御部411は、歩隔の平均を算出し、エリア別結果画像ARPに平均歩隔情報AFDとして表示する制御を行う。この一例では、表示制御部411は、10〜20mにおける歩隔の平均を算出し、エリア別結果画像ARP1に平均歩隔情報AFD1として表示する制御を行う。
所要時間情報TRとは、対象者EPが目標画像に応じて動作されるリハビリ対象部位TPの動作開始から動作終了までの時間を示す情報である。また、所要時間情報TR1とは、対象者EPが10〜20mを歩行する際の所要時間情報TRを示す情報である。
例えば、表示制御部411は、部位空間位置情報のうち、10mの位置において右足位置RFL又は左足位置LFLが検出された時刻と、部位空間位置情報のうち、10mの位置において最新の右足位置RFL又は左足位置LFLが検出された時刻との時間差を所要時間情報TR1として表示する制御を行う。
図18に示す通り、エリア別結果画像ARP2には、20〜30mにおけるリハビリ対象部位TPである足の位置に関する情報として、経路情報RT2、軌跡情報TC2、着地タイミング情報GT2、着地リズム情報GR2、平均歩幅情報ALS2、平均歩隔情報AFD2、所要時間情報TR2及び立脚時間比較情報STD2が含まれる。
上述したように、総合結果画像TRPには、リハビリテーションの総合結果が示される。具体的には、図19に示す通り、総合結果画像TRPには、リハビリテーションの開始から終了まで(この一例では、10m〜60mまで)のリハビリ対象部位TPである足の位置に関する情報として、平均歩幅情報ALS3、平均歩隔情報AFD3、所要時間情報TR3、立脚時間比較情報STD3及び比較情報CRが含まれる。
比較情報CRとは、リハビリテーションの一部における対象者EPの足の位置に関する情報を比較する情報である。図19に示すように、この一例では、比較情報CRには、10〜20mの対象者EPのリハビリ対象部位TPに関する情報と、20〜30mの対象者EPのリハビリ対象部位TPに関する情報と、30〜40mの対象者EPのリハビリ対象部位TPに関する情報と、40〜50mの対象者EPのリハビリ対象部位TPに関する情報と、50〜60mの対象者EPのリハビリ対象部位TPに関する情報との比較を示す情報とが含まれる。比較情報CRに示される対象者EPのリハビリ対象部位TPに関する情報とは、例えば、平均歩幅情報ALS、平均歩隔情報AFD、及び対象者EPの歩行速度である。
なお、上述では、センサ部100が出力する部位空間位置情報に基づいて、表示制御部411が結果画像RP及びエリア別結果画像ARPを生成する場合について説明したが、これに限られない。表示制御部411は、検出履歴情報記憶部335に記憶される部位空間位置情報に基づいて、結果画像RP及びエリア別結果画像ARPを生成してもよい。
以降の説明において、センサ部100がある時期(この一例では、現在)に検出する空間位置情報及び部位空間位置情報を総称して第1空間位置情報と記載する。また、センサ部100が第1空間位置情報よりも過去に出力した空間位置情報及び部位空間位置情報を総称して第2空間位置情報と記載する。この一例では、検出履歴情報記憶部335には、第2空間位置情報が予め記憶される。表示制御部411は、第1空間位置情報に基づくリハビリ対象部位TPに関する情報と、第2空間位置情報に基づくリハビリ対象部位TPに関する情報とを結果画像RPとして表示する制御を行ってもよい。
以上説明したように、本実施形態のリハビリテーション支援装置5が備える表示制御部411は、センサ部100が出力する空間位置情報に基づいて、対象者EPの体の特定部位の空間位置情報である部位空間位置情報に関する情報(この一例では、結果画像RP、エリア別結果画像ARP)の表示を制御する。投射部200は、リハビリテーション支援装置5が制御する表示を出力する。対象者EPは、当該表示を確認することによって、リハビリテーションに応じて当該対象者EPの体の一部が動作した結果を客観的に確認することができる。対象者EPは、当該対象者EPの体の一部が動作した結果を客観的に確認することによって、当該結果を以降のリハビリテーションの参考にすることができる。また、本実施形態のリハビリテーション支援装置5によれば、当該リハビリテーション支援装置5が移動することによって比較的長距離のリハビリテーションの結果を対象者EPに示すことができる。
したがって、本実施形態のリハビリテーション支援装置5によれば、対象者EPのリハビリテーションを支援することができる。
したがって、本実施形態のリハビリテーション支援装置5によれば、投射部200がディスプレイ等である場合と比較して、比較的長距離の動作結果をより詳細に表示することができる。
ここで、対象者EP及び対象者EPの親族等複数の人がリハビリテーションの結果を確認する場合がある。この場合、本実施形態のリハビリテーション支援装置5によれば、対象者EP及び対象者EPの親族等は、投射部200がディスプレイ等である場合と比較して、結果画像RPを容易に確認することができる。
本実施形態のリハビリテーション支援装置5は、対象者EPの体の位置が過去に検出された部位空間位置情報と、当該部位空間位置情報が検出されたよりも後に検出された部位空間位置情報とに基づいて、リハビリテーションの効果を客観的に確認することができる。
リハビリテーション支援装置5は、対象者EPの特定部位の動作の基準を示す基準情報と、当該対象者EPの現在の部位空間位置情報とに基づいて結果画像RPの表示を制御してもよい。
本実施形態のリハビリテーション支援装置5は、対象者EPの特定部位が検出された部位空間位置情報と、当該対象者EPのリハビリテーションの目標を示す基準情報とに基づいて、リハビリテーションの目標までの乖離を客観的に確認することができる。
リハビリテーション支援装置5は、対象者EPの特定部位の動作の過去の部位空間位置情報に基づく予測を示す予測情報と、当該対象者EPの現在の部位空間位置情報とに基づいて結果画像RPの表示を制御してもよい。
本実施形態のリハビリテーション支援装置5は、対象者EPの特定部位が検出された部位空間位置情報と、当該対象者EPのリハビリテーションの目標を示す予測情報とに基づいて、リハビリテーションの目標との乖離を客観的に確認することができる。
Claims (14)
- 自装置の移動を制御する移動制御部と、
リハビリテーションの対象者の動作を誘導する誘導画像を含む投射画像を投射する投射部と、
を備えるリハビリテーション支援装置。 - 自装置が移動することに伴う自装置の位置の変化を相殺するように前記誘導画像の位置を制御する誘導画像制御部
を更に備え、
前記投射部は、
前記誘導画像制御部によって制御される前記誘導画像の位置に前記誘導画像を投射する
請求項1に記載のリハビリテーション支援装置。 - 前記誘導画像制御部は、
前記投射画像内の前記誘導画像の位置を、自装置が移動することに伴う自装置の位置の変化が相殺される位置に制御する
請求項2に記載のリハビリテーション支援装置。 - 前記誘導画像制御部は、
前記投射部が前記投射画像を投射する投射方向を制御し、前記誘導画像を、自装置が移動することに伴う自装置の位置の変化が相殺される位置に制御する
請求項2に記載のリハビリテーション支援装置。 - 前記対象者の空間位置を示す空間位置情報を出力するセンサ部と、
前記センサ部が出力する前記空間位置情報に基づいて、前記対象者と自装置との距離を取得する距離取得部と、
を更に備え、
前記誘導画像制御部は、
前記距離取得部が算出する前記距離に基づく位置に、前記誘導画像の位置を制御する
請求項2から請求項4のいずれか一項に記載のリハビリテーション支援装置。 - 前記センサ部は、
前記空間位置のうち、前記対象者の体の特定部位の空間位置を示す部位空間位置情報を出力し、
前記距離取得部は、
前記部位空間位置情報に基づいて、前記距離を算出する
請求項5に記載のリハビリテーション支援装置。 - 前記特定部位は、前記対象者の踵であって、
前記距離取得部は、
前記対象者の踵に関する部位空間位置情報に基づいて、前記距離を算出する
請求項6に記載のリハビリテーション支援装置。 - 前記移動制御部は、
前記距離取得部が算出する前記距離に基づいて、自装置の移動を制御する
請求項5から請求項7のいずれか一項に記載のリハビリテーション支援装置。 - 前記対象者の足の機能回復に応じた足用表示パラメータを取得するパラメータ取得部
を更に備え、
前記誘導画像制御部は、
前記パラメータ取得部が取得する前記足用表示パラメータに基づく位置に前記誘導画像の位置を制御する
請求項8に記載のリハビリテーション支援装置。 - 前記誘導画像制御部は、
前記対象者の足の移動距離に係る前記足用表示パラメータである足用距離パラメータ、前記対象者の足の移動時間に係る前記足用表示パラメータである足用時間パラメータ、及び前記対象者の足の移動方向に係る前記足用表示パラメータである足用ベクトルパラメータ、のうちの少なくとも1つに基づく位置に前記誘導画像の位置を制御する
請求項9に記載のリハビリテーション支援装置。 - 前記センサ部が出力する前記空間位置情報に基づいて、前記対象者の体の特定部位の空間位置に関する情報の表示を制御する表示制御部
を更に備える
請求項5から請求項10のいずれか一項に記載のリハビリテーション支援装置。 - 前記表示制御部は、
前記センサ部が出力する前記空間位置情報に基づいて、前記対象者が前記センサ部に検出される検出位置から前記対象者が視認する範囲に前記空間位置情報に関する情報の表示を制御する
請求項11に記載のリハビリテーション支援装置。 - 前記表示制御部は、
前記空間位置情報に関する情報を前記特定部位と同一の尺度において示す表示を制御する
請求項11又は請求項12に記載のリハビリテーション支援装置。 - 前記表示制御部は、
前記センサ部が第1の時期に出力する前記空間位置情報である第1空間位置情報と、前記第1の時期よりも過去の第2の時期に出力した前記空間位置情報である第2空間位置情報とに関する情報の表示を制御する
請求項11から請求項13のいずれか一項に記載のリハビリテーション支援装置。
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